浸入式多层水口机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种浸入式多层水口机构，包括：管道本体、第一水口组及第二水口组；所述第一水口组、所述第二水口组分别设置在所述管道本体中下部位，且所述第一水口组置于所述第二水口组的上方。本实用新型在实际作业过程中，钢液分别通过第一水口组、第二水口组从管道本体内向外流出进行浇注，使得钢液流动面积分散，平衡了钢液的流动速度，有利于管道本体（或结晶器）内温度场的均匀分布。
【专利说明】浸入式多层水口机构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于冶金【技术领域】，特别涉及一种浸入式多层水口机构。
【背景技术】
[0002]液态钢水的连续浇注是将具有一定过热度的钢水通过水冷结晶器连续冷却成具有一定形状的固态铸坯的过程，浸入式水口位于中间包和结晶器之间，将钢液从上游的中间包注入结晶器内。
[0003]现有技术中的板坯连铸结晶器浸入式水口主要采用单层水口结构，其主体结构是底端封闭的管道本体，实际作业过程中，中间包的钢液从浸入式水口的内腔上开口流入，并从管道本体的侧孔流出，进入结晶器内，钢液从侧孔流出撞击结晶器窄面后反弹形成上环流和下环流。上环流对液面波动产生直接影响，同时也为保护渣的熔化提供热量，但如果该流股流速过大，会在钢液表面形成大的液面波动，容易导致铸坯卷渣，并影响生产节奏。下环流则沿窄面下行，在结晶器下部形成回流，如此流股向下流动速度过大，会导致夹杂物上浮困难，影响铸坯质量。即在传统技术中，由于钢液从管道本体侧孔流出的有效面积较小，钢液流股比较集中，钢流速度比较大，对结晶器窄边附近的局部冲击较大，可能造成窄面附近的弯月面出现较大液面波动导致浇注不顺畅或液面卷渣，而靠近水口的液面位置又会出现钢液流动的死区，钢液温度较低，这种钢液流动状态不利于结晶器横向温度均匀化，从而导致坯壳生长的不均匀，并进一步导致铸坯裂纹。而且钢流流速较大时，钢流的冲击深度也会比较大，不利于钢液中夹杂物和气泡的上浮去除。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种浸入式多层水口机构；该机构能够实现钢液从管道本体内向外流出进行浇注时流动面积分散、平衡钢液的流动速度以及便于管道本体(或结晶器)内温度场的均匀分布。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种浸入式多层水口机构，浸入式多层水口机构，包括:用于钢液流入的管道本体、用于钢液流出进行浇注的第一水口组及用于钢液流出进行浇注的第二水口组；所述第一水口组、所述第二水口组分别设置在所述管道本体中下部位，且所述第一水口组置于所述第二水口组的上方；所述第一水口组包括:设置在所述管道本体的侧壁用于钢液流出进行浇注的若干个第一出钢口，每一个所述第一出钢口处于同一条水平线上；所述第二水口组包括:设置在所述管道本体的侧壁用于钢液流出进行浇注的若干个第二出钢口，每一个所述第二出钢口处于同一条水平线上；所述第一出钢口与所述第二出钢口均为下倾角出钢口 ；所述第一出钢口与水平面的夹角α小于所述第二出钢口与水平面的夹角β。
[0006]进一步地，所述第一出钢口的数量是2个；2个所述第一出钢口以所述管道本体的中心竖轴为中心对称轴对称分布于所述管道本体的两侧；所述第一出钢口的形状是方形或圆形。
[0007]进一步地，所述第二出钢口的数量是2个；2个所述第二出钢口以所述管道本体的中心竖轴为中心对称轴对称分布于所述管道本体的两侧；所述第二出钢口的形状是方形或圆形。
[0008]进一步地，5。彡α 彡25。；10。彡 β 彡 35。；且 5。彡 β - α 彡 10。。
[0009]进一步地，所述第一出钢口与所述第二出钢口之间的竖直距离是20mm-30mm。
[0010]进一步地，所述第二出钢口与所述管道本体的底部上表面之间的竖直距离是10mm-20mmo
[0011]本实用新型提供的一种浸入式多层水口机构，通过将第一水口组、第二水口组分别设置在管道本体的中下部位，且第一水口组置于第二水口组的上方。实现了在实际作业过程中，钢液分别通过第一水口组、第二水口组从管道本体内向外流出进行浇注，使得钢液流动面积分散，平衡了钢液的流动速度，有利于管道本体(或结晶器)内温度场的均匀分布。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本实用新型实施例提供的一种浸入式多层水口机构整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]参见图1，本实用新型实施例提供的一种浸入式多层水口机构，包括:用于钢液流入的管道本体1、用于钢液流出进行浇注的第一水口组及用于钢液流出进行浇注的第二水口组。其中，第一水口组、第二水口组分别设置在管道本体I的中下部位(靠近管道本体I的底部上表面2部位处)，且第一水口组置于第二水口组的上方。实际作业过程中，本实用新型实施例通过在管道本体I的中心竖轴方向上的不同部位(中下部位)设置用于钢液流出进行浇注的第一水口组、第二水口组，使得钢液从管道本体I内向外流出进行浇注时流动面积分散、平衡(降低)钢液的流动速度以及便于管道本体I (或结晶器)内温度场的均匀分布。
[0016]本实施例中，第一水口组包括:设置在管道本体I的侧壁用于钢液流出、进行浇注的若干个第一出钢口 101，且每一个第一出钢口 101处于同一条水平线上。优选的，第一出钢口 101的数量是2个；且2个第一出钢口 101以管道本体I的中心竖轴为中心对称轴对称分布于管道本体I的两侧；第一出钢口 101的形状是方形或圆形(但并不局限)；第一出钢口 101的边缘部位与水平面夹角是锐角α。
[0017]本实施例中，第二水口组包括:设置在管道本体I的侧壁用于钢液流出、进行浇注的若干个第二出钢口 102，且每一个第二出钢口 102处于同一条水平线上。优选的，第二出钢口 102的数量是2个；且2个第二出钢口 102以管道本体I的中心竖轴为中心对称轴对称分布于管道本体I的两侧；第二出钢口 102的形状是方形或圆形(但并不局限)；第二出钢口 102的边缘部位与水平面夹角是锐角β。
[0018]本实施例中，为避免钢液从第一出钢口 101、第二出钢口 102流出后过早的聚集在一起、产生不利于液面波动的紊流，优选的，5° < α <25° ;10° < β <35° ;且5° ( β-α ( 10°，通过设置锐角α小于所述锐角β，最终实现钢液分两股流向结晶器窄面，起到降低钢液流股的流速和均匀温度场的作用。
[0019]本实施例中，优选的，第一出钢口 101与第二出钢口 102之间的竖直距离是20mm-30mm ;第二出钢口 102与管道本体I的底部上表面2之间的竖直距离是10mm-20mm ；优选的，管道本体I管壁采用耐火材料等静压成型。
[0020]下面，通过具体实验数据对本实用新型实施例提供的浸入式多层水口机构与传统单层水口所达到的技术效果进一步详细说明，以支持本实用新型所要解决的技术问题，请参阅下表所示:
[0021]
液面波动冲击深度
水口类型
(mm)( mm)
多层水口3 38370
[0022]
单层水口~ 432420
[0023]由上表可知，在其他工况条件相同的情况下，采用浸入式多层水口机构时液面波动比传统单层水口降低20%以上，多层水口机构的流股冲击深度比两孔水口传统单层水口小10%左右；实现了整个结晶器内的钢液流速和温度场分布相对均匀，利于坯壳的均匀生长，降低裂纹的发生率，有效的降低了结晶器的液面波动，促进了夹杂物的上浮，从而提高了铸坯质量。
[0024]本实用新型提供的浸入式多层水口机构，通过将第一水口组、第二水口组分别设置在管道本体的中下部位，且第一水口组置于第二水口组的上方。实现了在实际作业过程中，钢液分别通过第一水口组中的第一出钢口 101、第二水口组中的第二出钢口 102从管道本体内向外流出进行浇注，使得钢液流动面积分散，平衡了钢液的流动速度，有利于管道本体(或结晶器)内温度场的均匀分布；同时，将第一出钢口 101的边缘部位与水平面夹角设置为锐角α，将第二出钢口 102的边缘部位与水平面夹角设置为锐角β，避免了钢液从第一出钢口 101、第二出钢口 102流出后过早的聚集在一起，避免钢了液流股对窄面坯壳产生大的冲击，降低了结晶器内钢液的液面波动，降低了钢液卷渣的发生率，促进了坯壳的均匀生长和夹杂物以及气泡的迅速上浮。
[0025]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种浸入式多层水口机构，其特征在于，包括: 用于钢液流入的管道本体、用于钢液流出进行浇注的第一水口组及用于钢液流出进行烧注的第二水口组； 所述第一水口组、所述第二水口组分别设置在所述管道本体中下部位，且所述第一水口组置于所述第二水口组的上方； 所述第一水口组包括:设置在所述管道本体的侧壁用于钢液流出进行浇注的若干个第一出钢口，每一个所述第一出钢口处于同一条水平线上； 所述第二水口组包括:设置在所述管道本体的侧壁用于钢液流出进行浇注的若干个第二出钢口，每一个所述第二出钢口处于同一条水平线上； 所述第一出钢口与所述第二出钢口均为下倾角出钢口 ；所述第一出钢口与水平面的夹角α小于所述第二出钢口与水平面的夹角β。
2.根据权利要求1所述的浸入式多层水口机构，其特征在于: 所述第一出钢口的数量是2个；2个所述第一出钢口以所述管道本体的中心竖轴为中心对称轴对称分布于所述管道本体的两侧；所述第一出钢口的形状是方形或圆形。
3.根据权利要求2所述的浸入式多层水口机构，其特征在于: 所述第二出钢口的数量是2个；2个所述第二出钢口以所述管道本体的中心竖轴为中心对称轴对称分布于所述管道本体的两侧；所述第二出钢口的形状是方形或圆形。
4.根据权利要求1所述的浸入式多层水口机构，其特征在于: 5° 彡 α 彡 25° ; 10。彡 β 彡 35° ;且5。彡 β-α 彡 10°。
5.根据权利要求4所述的浸入式多层水口机构，其特征在于: 所述第一出钢口与所述第二出钢口之间的竖直距离是20mm-30mm。
6.根据权利要求5所述的浸入式多层水口机构，其特征在于: 所述第二出钢口与所述管道本体的底部上表面之间的竖直距离是10mm-20mm。
【文档编号】B22D41/50GK203917896SQ201320670405
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】彭著刚, 张剑君, 杨成威, 齐江华, 朱万军, 韩斌, 曹同友, 陈俊孚, 孙伟 申请人:武汉钢铁(集团)公司